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第1章電路分析基礎(chǔ)第1章電路分析基礎(chǔ)1.1電路基本概念1.2基爾霍夫定律1.3電路分析方法1.4受控源及含受控源電路的分析第1章電路分析基礎(chǔ)本章要求:1.理解電壓與電流參考方向的意義。2.理解電路的基本定律并能正確應(yīng)用。3.了解電路的通路、開路與短路狀態(tài),理解電功率和額定值的意義。4.會(huì)計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位。5.了解實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換。6.掌握支路電流法、疊加定理和戴維寧定理等電路的基本分析方法。電路的種類繁多,應(yīng)用廣泛。按電流性質(zhì)的不同分為直流電路和交流電路;按電流強(qiáng)弱分為電力電路和電子電路;按電路中元器件的性質(zhì)分為線性電路和非線性電路;按電路的復(fù)雜程度又分為簡(jiǎn)單電路和復(fù)雜電路。1.1.1電路概述由導(dǎo)線、開關(guān)將電源和用電設(shè)備連接起來組成的閉合路徑稱為電路。
1.1電路基本概念1.電路的功能及其種類R3R2R1E1E2簡(jiǎn)單的復(fù)雜電路
較復(fù)雜的(簡(jiǎn)單)電路電路的組成:電源信號(hào)源負(fù)載中間環(huán)節(jié)手電筒電路·中間環(huán)節(jié):連接電源和負(fù)載電路的基本功能白熾燈電池開關(guān)電源負(fù)載電源:非電能電能負(fù)載:電能非電能電能的輸送和轉(zhuǎn)換(如電力工程)信號(hào)的傳遞與處理(如信息工程)2.電路模型和理想元件
將實(shí)際電路中的元件用理想元件來表示,構(gòu)成的電路圖——電路模型常用的理想元件RE+_IS電阻電感電容理想電壓源理想電流源C+L電路模型US+_RLSR0電路模型是實(shí)際電路的科學(xué)抽象手電筒電路模型日光燈電路的模型iuRL+-UsIRU+_E+_3.電路基本物理量及其參考方向?qū)嶋H方向物理量單位實(shí)際方向
-
E
+電流
IA,kA,mA,μA正電荷定向移動(dòng)的方向電壓
UV,kV,mV,μV電場(chǎng)力作用,電位降落的方向電動(dòng)勢(shì)
EV,kV,mV,μV電源力作用,電位升高的方向+
I
-+U
-分析計(jì)算電路時(shí),人為任意設(shè)定的電量方向參考方向(假設(shè)方向、正方向)I=5AI′Rab=-5ARab注意:引入?yún)⒖挤较蚝螅锢砹繛榇鷶?shù)量若計(jì)算結(jié)果為正(I>0),則實(shí)際方向與參考方向一致;若計(jì)算結(jié)果為負(fù)(I′<0),則實(shí)際方向與參考方向相反。電流方向a
b?電流方向b
a?例I①參考方向的表示方法參考極性abUab
雙下標(biāo)箭標(biāo)_+USabR②參考方向的作用.便于列寫電路方程③關(guān)聯(lián)參考方向.便于確定實(shí)際方向關(guān)聯(lián)參考方向
U與I的方向一致
+-IUabR-IUabR+非關(guān)聯(lián)參考方向
U與I的方向相反
U=IRU=-IR
+_I=3AU=6VabR例應(yīng)用歐姆定律求電阻Ra+_I=-3AU=6VbR
+_I=3AU=-6VabR
+_I=-3AU=-6VabR(3)應(yīng)用歐姆定律列寫式子時(shí),式中有____________
列寫公式時(shí),根據(jù)U、I的________得_______________U、I的值本身有____和_____之分(1)分析計(jì)算電路時(shí),首先要畫出
,標(biāo)出電壓、電流的
。(2)正方向是________設(shè)定的。未標(biāo)正方向的前提下,討論電壓、電流的正、負(fù)值是__________。問題與討論電路圖參考方向兩套正負(fù)號(hào)正方向公式中的正負(fù)號(hào)正值負(fù)值沒有意義的人為任意例試求:當(dāng)U分別為3V和1V時(shí)的電流IR。解:(1)假定電路各電量的正方向如圖所示;(2)列電路方程IRR=1ΩE=2VURabU+—+—+-(3)數(shù)值計(jì)算(實(shí)際方向與假設(shè)方向一致)(實(shí)際方向與假設(shè)方向相反)1.1.2電路的基本工作狀態(tài)
電路有三種狀態(tài):1.通路電路中有電流和功率的轉(zhuǎn)換①電流②電壓③功率RLIUabE+_abR0+_R0
↓→IR0↓→Uab
↑通路(有載)、開路、短路。④額定值電源和負(fù)載等電氣設(shè)備在一定工作條件下其工作能力是一定的。額定電壓UN、額定電流IN和額定功率PN為表示電氣設(shè)備的正常工作條件和工作能力所規(guī)定的數(shù)據(jù)統(tǒng)稱電氣設(shè)備的額定值。額定值一般都列入產(chǎn)品說明書中,或直接標(biāo)明在設(shè)備的銘牌上,使用時(shí)務(wù)必遵守這些規(guī)定。如果超過或低于這些額定值,都有可能引起電氣設(shè)備的損壞或降低使用壽命,或使其不能發(fā)揮正常的效能。(2)額定電流為100A的發(fā)電機(jī),只接60A的照明負(fù)載,還有電流40A流到哪里去了?問題與討論(1)一個(gè)100Ω、1W的電阻器,在使用時(shí)允許流過的電流和允許加的電壓不得超過多少?答:不存在40A。電源的輸出功率和輸出電流取決于負(fù)載。答:I≤0.1A;U
≤10V。2.開路開路電壓:特點(diǎn):UOC=
EIE+_R0UOCabRL+_輸出功率P=0
輸出電流I=0無源二端網(wǎng)絡(luò)abUOC+_R0ab有源二端網(wǎng)絡(luò)ab+-UOC3.短路特點(diǎn):輸出功率P=0
輸出電壓U=0短路電流:短路保護(hù):熔斷器FU工作短接:ASR1R2ISCUabE+_abR0RL+_FU1.1.3電路中的基本元器件及其特性電路中的基本元器件有兩大類。電路未通電時(shí),一類是負(fù)載,另一類是電源。而通電工作時(shí),有的元器件呈負(fù)載性質(zhì),有的元器件呈電源性質(zhì)。1.元器件性質(zhì)及其判別①性質(zhì)②公式關(guān)聯(lián)時(shí):IU+—P=UI非關(guān)聯(lián)時(shí):IU+—P=-UI負(fù)載元件消耗(吸收)的功率;電源元件產(chǎn)生(提供)的功率。吸收(取用)功率,元器件為負(fù)載。發(fā)出(產(chǎn)生)功率,元器件為電源。若P0若P0根據(jù)能量守恒定律,電路中的功率平衡?!芇=0
③判別例+-+--+IRURUS2US1已知:US1=15V,US2=5V,R=5Ω,試求電流I和各元器件的功率。解:已知:U1=20V,I1=2A,U2=10V,I2=-1A,
U3=-
10V,I3=-
3A,試求元器件的功率,并說明性質(zhì)。例元件1功率
元件2功率
元件3功率
元件4功率
解:元器件1、2發(fā)出功率是電源,元器件3、4吸收功率是負(fù)載。上述計(jì)算滿足ΣP=0。I3I1U3U2U11423I2+-+-+-伏安特性O(shè)iu線性電阻非線性電阻2.常用電路(負(fù)載)元件及其基本特性(1)電阻元件(R常用單位:、k、M)耗能元件(電阻器、白熾燈、電爐等)uiORiu+-(2)電感元件電感單位:H,mH,H單位電流產(chǎn)生的磁鏈①電感②自感電勢(shì)ui-+ee-++uei-+-L③電流、電壓的基本關(guān)系當(dāng)直流時(shí),電感通直流,對(duì)直流電感相當(dāng)于短路。當(dāng)交流時(shí),電感阻交流,對(duì)交流電感有反抗作用。+uei-+-L電感是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為:④電感的磁場(chǎng)能量(3)電容元件單位電壓下存儲(chǔ)的電荷單位:F,F,pF①電容電容符號(hào)有極性++++----+q-qui-+C無極性C+C②電流、電壓的基本關(guān)系當(dāng)直流時(shí),電容隔直流,對(duì)直流電容相當(dāng)于開路。當(dāng)交流時(shí),電容通交流,對(duì)交流電容也有反抗作用。ui-+C電容是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為:④電容的電場(chǎng)能量理想元件電壓與電流的關(guān)系LCR兩個(gè)元件串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)參數(shù)的計(jì)算公式等效電感L等效電容C等效電阻R連接方式串聯(lián)并聯(lián)(4)理想元件的串聯(lián)和并聯(lián)(1)電壓源與電流源模型3.常用電源模型及其等效變換①理想電壓源:R0=0時(shí)的電壓源特點(diǎn):(a)輸出電壓U不變,即Uab
US
;(b)電源中的電流I由外電路決定。外特性U=f(I)OIUUSIUS+_abURL-+設(shè):
E=10V當(dāng)R1
R2
同時(shí)接入時(shí):I=10AR22例當(dāng)R1接入時(shí):
I=5A則:(c)理想電壓源中的電壓US為零時(shí),理想電壓源視為短路。US=0+_(d)與理想電壓源并聯(lián)的元件對(duì)外電路而言為可視為開路。E+_abR2E+_abR1R2ISEI+_abUab2R1+_理想電源特性中不變的是:_________US理想電源特性中變化的是:__________I_________________會(huì)引起I的變化。外電路的改變I的變化可能是_______的變化,或者是_______的變化。大小方向理想電壓源兩端可否短路?問題與討論否因?yàn)镽=0時(shí)Uaba+_IUSbR+_②理想電流源:
R0=時(shí)的電流源特點(diǎn):
(a)輸出電流
I不變,即
I
IS
外特性(b)輸出電壓U由外電路決定。IUISoabIUISRL+-設(shè):IS=1AR=10時(shí),U=10
V則:R=1
時(shí),U=1
V例E+_abR1R2IS(c)理想電流源的電流IS為零時(shí),理想電流源視為開路。(d)與理想電流源串聯(lián)的元器件對(duì)外電路而言為可視為短路。IS=0abR1ISIUISR+-理想電流源特性中不變的是:__________IS理想電流源特性中變化的是:__________Uab_________________會(huì)引起Uab的變化。外電路的改變Uab的變化可能是_______的變化,或者是_______的變化。大小方向理想電流源兩端可否開路?
問題與討論否因?yàn)镽=∞時(shí)abIUabISR+-理想電壓源中的電流如何決定?理想電流源兩端的電壓等于多少?因?yàn)榇?lián)電流相同。所以理想電壓源中的電流I=IS理想電流源兩端的電壓取決于外電路解:IUS
R_+abUab=?IS_+例理想電壓源中的電流如何決定?理想電流源兩端的電壓等于多少?因?yàn)椴⒙?lián)電壓相同。理想電壓源中的電流取決于外電路所以理想電流源兩端的電壓解:例aIUS
R_+bUab=?ISIR_+(2)實(shí)際電源的兩種電路模型①電壓源模型及外特性IUR0越小斜率越小USO恒壓R0=0時(shí),U=US外特性UIR0+-USRL+-R0越大特性越陡②電流源模型及外特性外特性IUIS
R0O恒流ISR0=∞時(shí),I=ISISR0abIURL+-(3)兩種電源的等效互換等效互換的條件:對(duì)外的電壓、電流相等。I=I'Uab=Uab'即:IR0+-USbaUab+-I'Uab'ISabR0'+-①等效互換公式aUS+-bIUabR0電壓源+-電流源Uab'R0'IsabI'+-aUSbIUabR0+-Uab'R0'IsabI'+-②等效變換的注意事項(xiàng)(a)兩電路對(duì)外等效,外特性一致。(b)兩內(nèi)阻相等(R0
=R0′),所接位置不同。(c)IS流出端對(duì)應(yīng)US的正極“+”。+-(R0
、R0′不一定必須是電源的內(nèi)阻。)+-(d)兩電源電路的內(nèi)部不等效,其內(nèi)阻的壓降和內(nèi)阻的損耗一般不相等。(e)理想電壓源和理想電流源不能等效互換。abI'Uab'IS+-aUS+-bI+-Uab34A1A62V-+2-+1A312V-+6222I6VI=?③
應(yīng)用舉例22I例(接上頁(yè))1A62V-+234A22I3A12V-+22I+13V+22V2I--10V+-2I哪個(gè)答案對(duì)????+-10V+-4V22A問題與討論1.1.4電路中的電位表示及計(jì)算電位:參考點(diǎn):1.電位的概念電路中某點(diǎn)的電位,即該點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的電壓。零電位點(diǎn)、O點(diǎn)、“地”電力工程中以大地為參考點(diǎn)電子線路以輸入、輸出的公共線為參考點(diǎn)放大器+-+-bR1R2E2E1+-R3+-acdbR1R2R3a+E1-
E2cd設(shè)b點(diǎn)為參考點(diǎn):c點(diǎn)的電位為:Vc=E1d點(diǎn)的電位為:Vd=-E2電子電路的習(xí)慣畫法R1R2+15V-15V
參考電位在哪里?R1R215V+-正電源負(fù)電源電子電路的習(xí)慣畫法:電源電壓用電位值給出。正電位值表示正電源,電源的負(fù)極接地。負(fù)電位值表示負(fù)電源,電源的正極接地。15V+-S斷開時(shí)各電阻為同一電流其中:VD=+12V;VC=-12V
S閉合上時(shí):例試求開關(guān)S斷開和閉合時(shí)電路中各點(diǎn)的電位解:2.電位計(jì)算AB4k6kC20kS-12V+12VDVA=-4VVB=-7.2VVD=+12V;VC=-12VVA=2VVB=0Va=5Va點(diǎn)電位:ab15AVb=-5Vb點(diǎn)電位:例試求圖示電路中各點(diǎn)的電位。Vb=0Vb點(diǎn)電位:Va=0Va點(diǎn)電位:ab15A①電位與參考點(diǎn)的選擇有關(guān);
電壓與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。例試分別以電路中的a、b、c點(diǎn)為參考點(diǎn)求電位和電壓。注意:②電壓等于電位之差。如Uab=Va-
Vb+_3V+_6Vabc參考點(diǎn)電位和電壓VaVbVcUabUbcUcaa為參考點(diǎn)0V-3V-9V3V6V-9Vb
為參考點(diǎn)3V0V-6V3V6V-9Vc為參考點(diǎn)9V6V0V3V6V-9V
1.2基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律(KCL)應(yīng)用于結(jié)點(diǎn)基爾霍夫電壓定律(KVL)應(yīng)用于回路名詞注釋:結(jié)點(diǎn):3個(gè)或3個(gè)以上支路的連接點(diǎn)支路:電路中每1個(gè)分支回路:電路中任一閉合路徑網(wǎng)孔:?jiǎn)慰谆芈分罚篴b、ad、bc、…I1、I2、I3
、…(共6條)回路:abda、bcdb、…(共7個(gè))結(jié)點(diǎn):a、b、c、d(共4個(gè))I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-確定電路中的支路、結(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔數(shù)目。網(wǎng)孔:abda、bcdb、adca(共3個(gè))例1.2.1基爾霍夫電流定律I1I2I3I4基爾霍夫電流定律的依據(jù):電流的連續(xù)性或:1.定律內(nèi)容對(duì)任何結(jié)點(diǎn),在任一瞬間,I=0或:流入取正號(hào),流出取負(fù)號(hào)。流入流出例廣義結(jié)點(diǎn)
I1+I2=I3I=0I=?2.定律推廣封閉面IE=
IB+ICI例例例I1I2I38V9V+_34+_4
62IEICIB1.2.2基爾霍夫電壓定律
在任一瞬間,沿任意閉合回路循行方向繞行一周,例如:回路a-d-c-a電位升電位降或:1.定律內(nèi)容或:電位升取正號(hào)電位降取負(fù)號(hào)I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-電位升電位降2.定律推廣開口電路假想的閉合回路一段有源電路的歐姆定律例例US+_RabUabI+_IUS+_RabUab+_R2R1USI+-U2U1分壓公式
分流公式
例例R2R1UISI2I1+-1.2.3基爾霍夫定律的直接應(yīng)用——支路電流法1.特點(diǎn)
以支路電流為未知量,應(yīng)用KCL和KVL列方程,然后聯(lián)立求解。2.解題步驟①確定支路數(shù)目(b)、結(jié)點(diǎn)數(shù)目(n)、網(wǎng)孔數(shù)目(m)。②由KCL列(n-1)個(gè)結(jié)點(diǎn)的電流方程。③由KVL列m個(gè)網(wǎng)孔回路的電壓方程。④代入數(shù)據(jù),解聯(lián)立方程,求出各個(gè)支路電流。試用支路電流法求各支路電流。解:①圖示電路,b=3,n=2,m=2。②由KCL列a點(diǎn):③由KVL列④代入數(shù)據(jù),解聯(lián)求解,可得I1=4A,I2=-1A,I3=3A。例US2baI1I2+_2R34+_I3US132V8R1R220V21回路1:回路2:試用支路電流法求各支路電流。解:①圖中含理想電流源的支路,I1=IS=5A,只需列兩個(gè)方程。②由KCL列a點(diǎn):③由KVL列回路1:④代入數(shù)據(jù),聯(lián)立求解,可得I2=2A,I3=-3A。注意:①圖中含理想電流源的支路時(shí),
可減少列方程數(shù)。②列回路方程時(shí),要避開含理想電流源的支路。例R3R1R2baIS5AI2I310VI1+8Ω1Ω4ΩUS-1你能否很快說I1、I2、I3、I4
、I5
的結(jié)果嗎?1++--3V4V11+-5VI1I2I3I4I5問題與討論支路電流法的優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):支路電流法是電路分析中最基本的方法之一。只要根據(jù)基爾霍夫定律列方程,就能得出結(jié)果。缺點(diǎn):電路中支路數(shù)多時(shí),所需方程的個(gè)數(shù)較多,求解顯得十分繁瑣。支路數(shù)b=4需列4個(gè)方程式ab特點(diǎn)
在只有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路中,先用公式求結(jié)點(diǎn)電壓,再求各支路電流。1.3.1結(jié)點(diǎn)電壓法支路數(shù)b=3,節(jié)點(diǎn)n=2。用支路電流法,需列3個(gè)方程式。若能先求出a、b兩點(diǎn)的電壓Uab,再求出各個(gè)支路電流就容易多了。1.3電路分析方法R2R1I1UabbaR3US2US1I2I3+--+-+2.公式設(shè)結(jié)點(diǎn)電壓為Uab,則:結(jié)點(diǎn)a:R2R1I1UabbaR3US2US1I2I3+--+-+代入結(jié)點(diǎn)a的電流方程,經(jīng)整理后可得兩結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)電壓公式:分母為兩結(jié)點(diǎn)之間各支路的電阻的倒數(shù)和。分子為各支路US與本支路R相除后的代數(shù)和。當(dāng)US與Uab的參考方向一致時(shí)取正號(hào),相反時(shí)則取負(fù)號(hào)。(或各支路恒流源IS的代數(shù)和,一致取負(fù)號(hào),相反取正號(hào)。)結(jié)點(diǎn)電壓公式:注意:理想電流源的電流例試用結(jié)點(diǎn)電壓法求各支路電流。已知US1=54V,US2=72V,R1=3ΩR2=6Ω,R3=2Ω。解:R2R1I1UabbaR3US2US1I2I3+--+-+結(jié)點(diǎn)電壓法應(yīng)用舉例(接上頁(yè))R2R1I1UabbaR3US2US1I2I3+--+-+試求A點(diǎn)的電位及各支路電流。設(shè)VB=0V解:則:例I1U1U3R1R4R3R2I4I3I2AB+-+-RS與理想電流源串聯(lián)對(duì)外可視為短路則:?試求A點(diǎn)的電位。例設(shè)解:BR1I2I1E1ISR2ARS+-1.3.2疊加定理1.定理內(nèi)容:
含有多個(gè)電源的線性電路中的電壓或電流,等于各電源單獨(dú)作用時(shí),對(duì)應(yīng)的電壓或電流的代數(shù)和。線性電路:R=常數(shù)去源方法:理想電壓源短接,理想電流源開路代數(shù)和:以原電路的電壓或電流方向?yàn)闇?zhǔn),一致取正號(hào),相反取負(fù)號(hào)。注意:=+解:(1)畫出原電路及各個(gè)電源單獨(dú)作用的電路,并標(biāo)出各支路電流的參考方向。(2)計(jì)算各電源單獨(dú)作用時(shí),各支路的電流。2.應(yīng)用舉例例圖示電路,已知US=9V,IS=6A,R1=6Ω,R2=4Ω,R3=3Ω。試用疊加定理求各支路中的電流。I2I3I1R2R3R1ISUS+-(a)原電路R2R3R1ISUS=0(b)IS單獨(dú)作用電路R2R3R1IS=0US+-(c)US單獨(dú)作用電路②US單獨(dú)作用:①IS單獨(dú)作用:R2R3R1ISUS=0
IS單獨(dú)作用電路R2R3R1IS=0US+-
US單獨(dú)作用電路(3)疊加求出原電路中各支路電流。I2I3I1R2R3R1ISUS+-(a)原電路R2R3R1ISUS=0(b)IS單獨(dú)作用電路R2R3R1IS=0US+-(c)US單獨(dú)作用電路例+-10I4A20V1010用疊加定理求:電流II′=2AI"=-1AI=I'+I"=1A+1010I′4A10+-10I"20V1010解:3.幾點(diǎn)注意①疊加定理只適用于線性電路(電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變)。②去電源時(shí),理想電壓源短接,理想電流源開路,電路的結(jié)構(gòu)和其它參數(shù)不變。③解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=++-+-④疊加定理只能用于電壓或電流的計(jì)算,不能用來求功率。如:⑤運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解,每個(gè)分電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。設(shè):則:=+US2I3R3R1US1+-R2+-已知:US=1V、IS=1A時(shí)UO=0V;US
=10V、IS=0A時(shí),UO=1V求:US=0V、IS=10A時(shí),UO=?設(shè)解:(1)和(2)聯(lián)立求解得:例US線性無源網(wǎng)絡(luò)UOIS+-+-1.3.3等效電源定理有源二端網(wǎng)絡(luò)RabU+-IabRU+-I等效電源定理用于化簡(jiǎn)復(fù)雜電路有源二端網(wǎng)絡(luò)將有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為等效電壓源或等效電流源有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源替代的方法稱戴維寧定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源替代的方法稱諾頓定理1.戴維寧定理(1)定理內(nèi)容任意一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外都可等效為等效電壓源。RL有源二端網(wǎng)絡(luò)abU+-I有源二端網(wǎng)絡(luò)戴維寧等效電路UoR0+_RLabU+-I有源二端網(wǎng)絡(luò)去源后端口的等效電阻R0等于等效電壓源的內(nèi)阻(去源方法:理想電壓源短接,理想電流源開路。)有源二端網(wǎng)絡(luò)端口的開路電壓UOC等于等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)。無源二端網(wǎng)絡(luò)ab去源求內(nèi)阻R0有源二端網(wǎng)絡(luò)ab開路求電壓Uo+-已知:R1=20、R2=30
R3=30、R4=20
E=10V。求:當(dāng)
R5=10時(shí),I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)(2)應(yīng)用舉例例第一步:求開路電壓UOC第二步:求等效內(nèi)阻R0=24UOCR1R3+_R2R4Eabcd+-cR0R1R3R2R4abd+_UOCR0R5I5戴維寧等效電路R5I5R1R3+_R2R4E原電路第三步:求未知電流I5求:U=?例_+4450533AB1ARL+_8V10VCDEU+-第一步:求開路電壓UOC。此值是所求結(jié)果嗎?_+44505AB1A+_8V10VCDEUOC+-第二步:求等效內(nèi)阻R0。R0_+44505AB1A+_8V10VCDEUOC+-44505第三步:求解未知電壓U。_+4450533AB1ARL+_8V10VCDEU+-+_UOCR0579V33U戴維寧等效電路+_2.諾頓定理任意一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外都可等效為等效電流源。無源二端網(wǎng)絡(luò)ab去源求內(nèi)阻R0有源二端網(wǎng)絡(luò)ab短路求電流ISCabISCR0諾頓等效電路U+-IRL有源二端網(wǎng)絡(luò)ab有源二端網(wǎng)絡(luò)U+-IRL3.等效電阻的求解方法求簡(jiǎn)單二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí),用電阻串、并聯(lián)的方法即可求出。如前例:cR0R1R3R2R4abd串、并聯(lián)方法?不能用簡(jiǎn)單串、并聯(lián)方法求解,怎么辦?求某些二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí),用串、并聯(lián)的方法則不行。如下圖:cR0R1R3R2R4abdR5方法(1):求開路電壓Uo
與短路電流IS開路、短路法等效內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)ISC有源二端網(wǎng)絡(luò)UOC+-UOC=E+-R0E+-+-R0E負(fù)載電阻法加負(fù)載電阻RL測(cè)負(fù)載電壓UL方法(2):測(cè)開路電壓UOC有源二端網(wǎng)絡(luò)UOC+-有源二端網(wǎng)絡(luò)ULRL+-加壓求流法方法(3):I求電流I步驟:有源二端網(wǎng)絡(luò)無源二端網(wǎng)絡(luò)外加電壓U則:有源二端網(wǎng)絡(luò)abU+-a無源二端網(wǎng)絡(luò)bIRo加壓求流加壓求流法舉例+-R1R2+-E1E2R1R2U+-電路分析方法小結(jié)電路分析方法共講了以下幾種:兩種電源等效互換支路電流法結(jié)點(diǎn)電位法疊加定理戴維寧定理(諾頓定理)
總結(jié)
每種方法各有什么特點(diǎn)?適用于什么情況?例++-+-E3E1E2-R1RRRI1I2I3I4I5I6以下電路用什么方法求解最方便提示:直接用基爾霍夫定律比較方便。I4
I5
I1
I6
I2
I3
?電源分類受控源獨(dú)立源電壓源電流源1.4受控源及含受控源電路的分析(獨(dú)立存在)(非獨(dú)立,受電路中某個(gè)電壓或電流的控制。)電壓控制電壓源VCVS電壓控制電流源VCCS電流控制電壓源CCVS電流控制電流源CCCS電壓控制電流源VCCS電流控制電流源CCCS電壓控制電壓源VCVSU2=μU1
電流控制電壓源CCVSU2=rI1
1.4.1受控源及其類型I2I1U1I2+-I1+-U2+-U1+-U2+-+-受控源實(shí)例電流控制電流源CCCS例晶體管晶體管微變等效電路例電壓控制電壓源VCVS變壓器ibic=
ib
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